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从32cm到4600km 我国构建的量子通信网怎么这么牛!|鸭脖官网

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中国科学技术大学7日宣布,中国科研团队已成功实现跨越星地4600公里的量子密钥分发,标志着我国构建了世界-地球一体化广域网的雏形。区域量子通信网 29年前,人类历史上第一个在实验室进行的量子通信诞生时,传输距离为32厘米。

△ 来源:中国科学技术大学 那么什么是量子量子通信网络,这个网络对我们的生活到底有多少牛,我国的量子通信技术克服了哪些困难?量子是物理量的最小单位,有噱头和奇葩。量子是质量、能量等各种物理量的最小单位。它以某种粒子状态存在。例如,光实际上以光子为单位变化,一个光子是。

e 量子。量子是不可分割的,不能被克隆。

科学家可以利用这些特性制作出最安全的秘钥,从而使信息传输更加安全。量子通信:为数据添加牢不可破的锁。中国科学家建设的量子通信网络,就是在传统的通信方式中加入量子密钥。

现有的密码系统是。�通过增加计算复杂度来确保安全。

以世界上最快的计算机之一——我国的“天河二号”为例。以它的计算速度,分解一个 300 位的数字需要 15 万年。

如果在量子叠加中使用并行计算,则可以在 1 秒内完成计算。出来。△量子通信网络加密通信流程图 量子密钥作为单光子的信息载体密不可分,量子态不可克隆,从而保证加密内容不可破译。量子密钥分布。

是唯一被严格证明原则上无条件安全的通信方式。可以毫不夸张地说,在未来没有量子通信的国家,其信息安全在其他国家似乎等同于透明。

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量子通信在我国已经应用到很多领域。经过20多年的努力,中国在量子通信方面实现了从跟随到领先的重大转变。2016年,我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子”; 2017年9月,全球首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通。量子保密通信“王者”。

“主线”总长度超过2000公里,覆盖四省三市共32个节点,其中北京、济南、合肥、上海4个量子城域网。它连接到“M。i”通过两个卫星地面站,总距离4600公里。目前,量子通信技术已在我国应用。

其中,量子保密通信技术为阅兵等国家重要会议和活动提供了信息安全保障纪念抗日战争胜利70周年和中共十九大。此外,银行业监管信息报送、人民币跨境收付信息管理系统、网上银行数据异地灾情恢复系统等已应用量子保密通信技术,未来量子通信可进一步广泛应用于金融、政务、国防、电子信息等领域,一一攻克技术难点△示意图量子通信卫星和地面站实验。.来源:中国科学技术大学中国量子通信团队的成果引起了全世界的关注。

他们遇到了什么样的技术难点?在量子通信技术的研发过程中,我们首先要面对的就是准备单层。量子技术问题。中国科学院院士、中国科学技术大学常务副校长潘建伟用一个非常生动的例子说明了这项关键技术的难点:一个普通的15瓦灯泡发出几十万亿的光量子每秒。一,实现单个光子的制备,就像在发射的那一刻捕获这十万亿个光子中的一个。

难点二:单光子探测 单光子已经是光能的最小单位,能量非常微弱。有必要开发一种非常精确和高效的单光机。

n 检测技术。只有具备制备和检测单个光量子的能力,才能实现安全的量子通信。

△2016年11月26日拍摄的“墨子”量子科学实验卫星与兴隆量子通信地面站建立空地链路。难点三:星地通信就像一万米高空投硬币,“墨子号”卫星执行副总设计师王建宇举例说,“要从一千公里高空向地面发射光子站在一万米的高度,同时在高速飞行的飞机上。

将一枚硬币扔进地上有两个旋转硬币槽的细长存钱罐。存钱罐的投币口是细长的,相当于光的偏振。它有一个方向。

硬币必须方向正确才能投进去,而不是投一个,两边同时投得准确。难点四:地面探测远比千里眼难。据计算,当一根火柴被击中时,大约有1017个光子,一个卫星地面站的探测能力相当于地球上的人必须在月球上发现有人击中了火柴。

另外,在每秒1亿个光子中,需要弄清楚地面上检测到的是哪个光子。这些光子都排成一排。要检测一个,您必须知道哪个是第一个,以便可以使用它。

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作为钥匙。目前,广域量子通信网络雏形已基本形成。骨干网的扩建将形成更加复杂的拓扑结构,并在此基础上构建全国地面授时网,为定位、导航、授时服务提供保障。另一方面,地面网络与量子卫星的结合,为超大规模量子相关实验提供了有利的基础。

干涉。��如探索量子力学与广义相对论的融合,为量子引力的基础检验和计量应用的大尺度干涉测量提供了可能。制作人丨陆毅主编丨张远记者丨帅俊全 编辑:孙景波。


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